JPH09129965A - 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ素子および半導体レーザ装置Info
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- JPH09129965A JPH09129965A JP28415495A JP28415495A JPH09129965A JP H09129965 A JPH09129965 A JP H09129965A JP 28415495 A JP28415495 A JP 28415495A JP 28415495 A JP28415495 A JP 28415495A JP H09129965 A JPH09129965 A JP H09129965A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤボンドの際の発光領域のダメージを防
ぐ。 【解決手段】 ｎ型基板１上に、ｎ型半導体層２さらに
ｐ型半導体層３が積層され、このｐｎ接合面にノンドー
プまたはｐ型の発光領域４がストライプ状に形成されて
いる。この発光領域４は、素子幅方向の中心位置に対し
ていずれか一方側にのみに形成されており、発光領域４
が素子中心位置から離れているので、発光領域４と重な
らないようにワイヤボンドさせるための許容幅が大き
く、発光領域８とワイヤボンド面８との水平方向の距離
をより大きく取ることが可能となる。
ぐ。 【解決手段】 ｎ型基板１上に、ｎ型半導体層２さらに
ｐ型半導体層３が積層され、このｐｎ接合面にノンドー
プまたはｐ型の発光領域４がストライプ状に形成されて
いる。この発光領域４は、素子幅方向の中心位置に対し
ていずれか一方側にのみに形成されており、発光領域４
が素子中心位置から離れているので、発光領域４と重な
らないようにワイヤボンドさせるための許容幅が大き
く、発光領域８とワイヤボンド面８との水平方向の距離
をより大きく取ることが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理分野な
どに利用される半導体レーザ素子および半導体レーザ装
置に関する。
どに利用される半導体レーザ素子および半導体レーザ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光情報処理の分野に使用される半
導体レーザ素子は、主として液相エピタキシャル成長
（LPE:Liquid Phase Epitaxial growth）法により作製
されている。
導体レーザ素子は、主として液相エピタキシャル成長
（LPE:Liquid Phase Epitaxial growth）法により作製
されている。
【０００３】図３（ａ）および図３（ｂ）に、ＬＰＥ法
により作製された半導体レーザ装置の一例を示してい
る。
により作製された半導体レーザ装置の一例を示してい
る。
【０００４】この半導体レーザ装置は、図３（ａ）に示
すように、ｐ型半導体基板１１上に、ｐ型半導体層１２
さらにｎ型半導体層１３が積層され、ｐ型半導体層１２
とｎ型半導体層１３の界面に相当する位置には、ノンド
ープまたはｐ型の発光領域１４が、共振器に平行なスト
ライプ状に形成されている。また、ｐ型半導体基板１１
のｐ型半導体層１２側とは反対側にはｐ側電極１５が設
けられ、ｎ型半導体層１３上にはｎ側電極１６が設けら
れている。この半導体レーザ素子内部には、ｐ側電極１
５とｎ側電極１６を介して、発光領域１４のみに有効に
電流が注入されるように、電流狭窄機構（図示せず）が
備えられている。この半導体レーザ素子のｎ側電極１５
側がヒートシンク１７上にロウ材（図示せず）により融
着され、ｐ側電極１６上には電流注入用のワイヤがボン
ディングされている。
すように、ｐ型半導体基板１１上に、ｐ型半導体層１２
さらにｎ型半導体層１３が積層され、ｐ型半導体層１２
とｎ型半導体層１３の界面に相当する位置には、ノンド
ープまたはｐ型の発光領域１４が、共振器に平行なスト
ライプ状に形成されている。また、ｐ型半導体基板１１
のｐ型半導体層１２側とは反対側にはｐ側電極１５が設
けられ、ｎ型半導体層１３上にはｎ側電極１６が設けら
れている。この半導体レーザ素子内部には、ｐ側電極１
５とｎ側電極１６を介して、発光領域１４のみに有効に
電流が注入されるように、電流狭窄機構（図示せず）が
備えられている。この半導体レーザ素子のｎ側電極１５
側がヒートシンク１７上にロウ材（図示せず）により融
着され、ｐ側電極１６上には電流注入用のワイヤがボン
ディングされている。
【０００５】このような半導体レーザ素子には、図３
（ａ）に示すように発光領域１４が素子の厚さ方向略中
央部に位置するものと、および図３（ｂ）に示すように
発光領域１４がｎ側電極１５側に、より近接して位置す
るものとの２種類が知られている。いずれの場合にも、
発光領域１４とワイヤボンド面１８との距離が約４０〜
１００μｍと大きいので、ワイヤボンド時に発光領域１
４がダメージを受けることはない。
（ａ）に示すように発光領域１４が素子の厚さ方向略中
央部に位置するものと、および図３（ｂ）に示すように
発光領域１４がｎ側電極１５側に、より近接して位置す
るものとの２種類が知られている。いずれの場合にも、
発光領域１４とワイヤボンド面１８との距離が約４０〜
１００μｍと大きいので、ワイヤボンド時に発光領域１
４がダメージを受けることはない。
【０００６】ところで、半導体レーザ素子の性能を更に
向上させ、または製造の歩留りを向上させるためには、
積層構造の制御性および均一性に優れた有機金属気相エ
ピタキシャル成長（MOVPE:Metal Organic Vapor Phse E
pitaxial growth）法、分子ビームエピタキシャル成長
（MBE:Molecular Beam Epitaxial growth）法などの気
相成長法により積層構造を形成する必要がある。
向上させ、または製造の歩留りを向上させるためには、
積層構造の制御性および均一性に優れた有機金属気相エ
ピタキシャル成長（MOVPE:Metal Organic Vapor Phse E
pitaxial growth）法、分子ビームエピタキシャル成長
（MBE:Molecular Beam Epitaxial growth）法などの気
相成長法により積層構造を形成する必要がある。
【０００７】図４（ａ）に、気相成長法により作製され
た半導体レーザ装置の一例を示している。
た半導体レーザ装置の一例を示している。
【０００８】この半導体レーザ装置は、図４（ａ）に示
すように、ｎ型半導体基板２１上に、ｎ型半導体層２２
さらにｐ型半導体層２３が積層され、これらｎ型半導体
層２２とｐ型半導体層２３の界面に相当する位置には、
ノンドープまたはｐ型の発光領域２４が、共振器に平行
なストライプ状に形成されている。また、ｎ型半導体基
板２１のｎ型半導体層２２側とは反対側にはｎ側電極２
５が設けられ、ｐ型半導体層２３上にはｐ側電極２６が
設けられている。この半導体レーザ素子内部には、ｐ側
電極２６とｎ側電極２５を介して、発光領域２４のみに
有効に電流が注入されるように、電流狭窄機構（図示せ
ず）が備えられている。
すように、ｎ型半導体基板２１上に、ｎ型半導体層２２
さらにｐ型半導体層２３が積層され、これらｎ型半導体
層２２とｐ型半導体層２３の界面に相当する位置には、
ノンドープまたはｐ型の発光領域２４が、共振器に平行
なストライプ状に形成されている。また、ｎ型半導体基
板２１のｎ型半導体層２２側とは反対側にはｎ側電極２
５が設けられ、ｐ型半導体層２３上にはｐ側電極２６が
設けられている。この半導体レーザ素子内部には、ｐ側
電極２６とｎ側電極２５を介して、発光領域２４のみに
有効に電流が注入されるように、電流狭窄機構（図示せ
ず）が備えられている。
【０００９】このように、気相成長法により作製された
図４（ａ）のような半導体レーザ素子を、液相成長法に
より作製された図３（ａ）または図３（ｂ）のような素
子に置き換えて使用するためには、その極性を一致させ
る必要がある。したがって、半導体レーザ素子を実装す
る際には、図４（ａ）に示すように、ｎ側電極２５側が
ヒートシンク２７上にロウ材（図示せず）により融着さ
れ、ｐ側電極２６上に電流注入用のワイヤがボンディン
グされる。
図４（ａ）のような半導体レーザ素子を、液相成長法に
より作製された図３（ａ）または図３（ｂ）のような素
子に置き換えて使用するためには、その極性を一致させ
る必要がある。したがって、半導体レーザ素子を実装す
る際には、図４（ａ）に示すように、ｎ側電極２５側が
ヒートシンク２７上にロウ材（図示せず）により融着さ
れ、ｐ側電極２６上に電流注入用のワイヤがボンディン
グされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の気相成長法
による半導体レーザ装置の製造においては、液相成長法
に比べて成長速度が非常に小さく、ｐ型半導体層２３を
厚く成長させることが困難であった。したがって、図４
（ａ）に示した気相成長法により作製した半導体レーザ
素子では、発光領域２４とその直上に位置するワイヤボ
ンド面２８との距離が約２〜５μｍと非常に小さくな
り、従来の液相成長法により作製した半導体レーザ素子
に比べてはるかに接近しているため、この発光領域２４
がワイヤボンド時に大きなダメージを受け、素子の信頼
性に悪影響を及ぼすという問題が生じていた。この場
合、例えば、５ｍＷ程度の低出力動作でも、数１００時
間で動作電流が増加して使用不可能となったり、４０ｍ
Ｗの高出力動作では、数時間〜数１０時間で発振停止状
態に至っていた。
による半導体レーザ装置の製造においては、液相成長法
に比べて成長速度が非常に小さく、ｐ型半導体層２３を
厚く成長させることが困難であった。したがって、図４
（ａ）に示した気相成長法により作製した半導体レーザ
素子では、発光領域２４とその直上に位置するワイヤボ
ンド面２８との距離が約２〜５μｍと非常に小さくな
り、従来の液相成長法により作製した半導体レーザ素子
に比べてはるかに接近しているため、この発光領域２４
がワイヤボンド時に大きなダメージを受け、素子の信頼
性に悪影響を及ぼすという問題が生じていた。この場
合、例えば、５ｍＷ程度の低出力動作でも、数１００時
間で動作電流が増加して使用不可能となったり、４０ｍ
Ｗの高出力動作では、数時間〜数１０時間で発振停止状
態に至っていた。
【００１１】このようなワイヤボンド時における発光領
域２４のダメージを防ぐため、従来においては、図４
（ｂ）に示すように、ワイヤボンド面２８を発光領域２
４から離れた位置に設ける方法が採用されている。
域２４のダメージを防ぐため、従来においては、図４
（ｂ）に示すように、ワイヤボンド面２８を発光領域２
４から離れた位置に設ける方法が採用されている。
【００１２】しかし、このような方法では、半導体レー
ザ素子の素子幅が３００μｍ以上と大きい場合にのみ有
効であり、現在主流になっているような素子幅が２５０
μｍ以下の場合には、ワイヤボンドの機械精度の観点か
らも、ダメージを完全に回避することは困難であった。
例えば、半導体レーザ素子の素子幅が２５０μｍとして
も、ｐ側電極２６の幅は狭く形成してあることが普通で
あり、例えば２００μｍ程度以下である。ワイヤボンド
ボールの径が約１００μｍであることを考慮すると、幅
約５μｍの発光領域２４と重ならないようにワイヤボン
ドすることは、殆ど不可能である。また、今後、材料低
減および軽量小型化などを目指した素子幅の更なる減少
が見込まれており、ワイヤボンドは一層困難になってく
るものと考えられる。
ザ素子の素子幅が３００μｍ以上と大きい場合にのみ有
効であり、現在主流になっているような素子幅が２５０
μｍ以下の場合には、ワイヤボンドの機械精度の観点か
らも、ダメージを完全に回避することは困難であった。
例えば、半導体レーザ素子の素子幅が２５０μｍとして
も、ｐ側電極２６の幅は狭く形成してあることが普通で
あり、例えば２００μｍ程度以下である。ワイヤボンド
ボールの径が約１００μｍであることを考慮すると、幅
約５μｍの発光領域２４と重ならないようにワイヤボン
ドすることは、殆ど不可能である。また、今後、材料低
減および軽量小型化などを目指した素子幅の更なる減少
が見込まれており、ワイヤボンドは一層困難になってく
るものと考えられる。
【００１３】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、ワイヤボンドの際に発光領域の受けるダメージを無
くすことができ、信頼性に優れた半導体レーザ素子およ
び半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
で、ワイヤボンドの際に発光領域の受けるダメージを無
くすことができ、信頼性に優れた半導体レーザ素子およ
び半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、ｐｎ接合面を含む積層構造が設けられ、該ｐｎ接
合面に、共振器に平行なストライプ状の発光領域が設け
られた半導体レーザ素子において、該発光領域は、素子
の幅方向の中心面に対していずれか一方側にのみに設け
られたおり、該中心面を含む位置には設けられていない
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。
子は、ｐｎ接合面を含む積層構造が設けられ、該ｐｎ接
合面に、共振器に平行なストライプ状の発光領域が設け
られた半導体レーザ素子において、該発光領域は、素子
の幅方向の中心面に対していずれか一方側にのみに設け
られたおり、該中心面を含む位置には設けられていない
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１５】また、好ましくは、本発明の半導体レーザ
素子における素子の幅方向の中心面から発光領域の幅方
向の中心面までの距離をａ（μｍ）、前記素子の幅をｗ
（μｍ）とした場合に、０＜ａ＜（ｗ／２）−１０を満
足する。
素子における素子の幅方向の中心面から発光領域の幅方
向の中心面までの距離をａ（μｍ）、前記素子の幅をｗ
（μｍ）とした場合に、０＜ａ＜（ｗ／２）−１０を満
足する。
【００１６】さらに、好ましくは、本発明の半導体レー
ザ素子において、半導体レーザ素子に電流を注入するた
めのワイヤがボンディングされる電極表面と、前記発光
領域とは、該電極表面に垂直な方向の距離が５μｍ以下
であってもよい。
ザ素子において、半導体レーザ素子に電流を注入するた
めのワイヤがボンディングされる電極表面と、前記発光
領域とは、該電極表面に垂直な方向の距離が５μｍ以下
であってもよい。
【００１７】さらに、好ましくは、本発明の半導体レー
ザ素子における積層構造が気相成長法により形成されて
もよい。
ザ素子における積層構造が気相成長法により形成されて
もよい。
【００１８】また、本発明の半導体レーザ装置は、請求
項１、２、３または４記載の半導体レーザ素子にワイヤ
をボンディングした半導体レーザ装置であって、素子の
幅方向の中心面から前記発光領域の幅方向の中心面まで
の距離をａ（μｍ）、該素子の幅をｗ（μｍ）、ワイヤ
ボンド面の幅方向の中心位置から該素子の幅方向の中心
面までの距離をｂ（μｍ）、ワイヤボンドボールの径を
ｒ（μｍ）とした場合に、該素子の幅方向の中心面に対
して発光領域形成側とは反対側に該ワイヤボンド面の幅
方向の中心位置を取り、（ｒ／２）−ａ＜ｂ＜（ｗ−
ｒ）／２の条件を満足するようにワイヤをボンディング
したものであり、そのことにより上記目的が達成され
る。
項１、２、３または４記載の半導体レーザ素子にワイヤ
をボンディングした半導体レーザ装置であって、素子の
幅方向の中心面から前記発光領域の幅方向の中心面まで
の距離をａ（μｍ）、該素子の幅をｗ（μｍ）、ワイヤ
ボンド面の幅方向の中心位置から該素子の幅方向の中心
面までの距離をｂ（μｍ）、ワイヤボンドボールの径を
ｒ（μｍ）とした場合に、該素子の幅方向の中心面に対
して発光領域形成側とは反対側に該ワイヤボンド面の幅
方向の中心位置を取り、（ｒ／２）−ａ＜ｂ＜（ｗ−
ｒ）／２の条件を満足するようにワイヤをボンディング
したものであり、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００１９】なお、本発明において、素子の幅方向は、
共振器に平行なストライプ状の発光領域の幅方向と同じ
方向を示している。また、素子の幅方向の中心面、およ
び発光領域の幅方向の中心面は、各々の幅方向の中心に
位置するｐｎ接合面に垂直な面である。
共振器に平行なストライプ状の発光領域の幅方向と同じ
方向を示している。また、素子の幅方向の中心面、およ
び発光領域の幅方向の中心面は、各々の幅方向の中心に
位置するｐｎ接合面に垂直な面である。
【００２０】以下、その作用について説明する。
【００２１】本発明においては、発光領域は、素子の幅
方向の中心面に対していずれか一方側のみに形成されて
いる。この発光領域が素子中心面から離れていれば、発
光領域と重ならないようにワイヤボンドを行うための許
容幅がより大きく、発光領域とワイヤボンド面との距離
をより大きく取ることが可能となる。これにより、ワイ
ヤボンドの際の発光領域のダメージが防止される。
方向の中心面に対していずれか一方側のみに形成されて
いる。この発光領域が素子中心面から離れていれば、発
光領域と重ならないようにワイヤボンドを行うための許
容幅がより大きく、発光領域とワイヤボンド面との距離
をより大きく取ることが可能となる。これにより、ワイ
ヤボンドの際の発光領域のダメージが防止される。
【００２２】また、ワイヤがボンディングされる電極表
面と発光領域との垂直方向の距離が５μｍ以下であって
も、発光領域とワイヤボンド面との水平方向の距離を大
きく取れるので、発光領域と重ならないようにワイヤボ
ンドを行うことが可能である。これにより、ワイヤボン
ドの際の発光領域のダメージが防止される。
面と発光領域との垂直方向の距離が５μｍ以下であって
も、発光領域とワイヤボンド面との水平方向の距離を大
きく取れるので、発光領域と重ならないようにワイヤボ
ンドを行うことが可能である。これにより、ワイヤボン
ドの際の発光領域のダメージが防止される。
【００２３】さらに、制御性・均一性に優れた気相成長
法により半導体レーザ素子の積層構造を形成し、液相成
長法により形成した従来の半導体レーザ素子と同一の極
性で実装しても、信頼性に優れた半導体レーザ素子が得
られる。
法により半導体レーザ素子の積層構造を形成し、液相成
長法により形成した従来の半導体レーザ素子と同一の極
性で実装しても、信頼性に優れた半導体レーザ素子が得
られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【００２５】図１は、本発明の一実施形態の半導体レー
ザ装置の構成を示す断面図である。
ザ装置の構成を示す断面図である。
【００２６】図１において、ｎ型半導体基板１上に、気
相成長法によりｎ型半導体層２さらにｐ型半導体層３が
積層され、これらｎ型半導体層２とｐ型半導体層３の界
面であるｐｎ接合面には、ノンドープまたはｐ型の発光
領域４が、共振器に平行なストライプ状に形成されてい
る。また、ｎ型半導体基板１のｎ型半導体層２側とは反
対側にはｎ側電極５が設けられ、ｐ型半導体層３上には
ｐ側電極６が設けられている。この半導体レーザ素子内
部には、ｎ側電極５とｐ側電極６を介して、発光領域４
のみに有効に電流が注入されるように、電流狭窄機構
（図示せず）が備えられている。この半導体レーザ素子
のｎ側電極５側がヒートシンク７上にロウ材（図示せ
ず）により融着され、ｐ側電極６上に電流注入用のワイ
ヤがボンディングされている。
相成長法によりｎ型半導体層２さらにｐ型半導体層３が
積層され、これらｎ型半導体層２とｐ型半導体層３の界
面であるｐｎ接合面には、ノンドープまたはｐ型の発光
領域４が、共振器に平行なストライプ状に形成されてい
る。また、ｎ型半導体基板１のｎ型半導体層２側とは反
対側にはｎ側電極５が設けられ、ｐ型半導体層３上には
ｐ側電極６が設けられている。この半導体レーザ素子内
部には、ｎ側電極５とｐ側電極６を介して、発光領域４
のみに有効に電流が注入されるように、電流狭窄機構
（図示せず）が備えられている。この半導体レーザ素子
のｎ側電極５側がヒートシンク７上にロウ材（図示せ
ず）により融着され、ｐ側電極６上に電流注入用のワイ
ヤがボンディングされている。
【００２７】本実施形態の半導体レーザ素子において、
発光領域４は、素子の幅方向の中心位置（中心面）に対
していずれか一方側にのみに設けられている。この場
合、半発光領域４は、素子の幅方向の中心位置に対し
て、図１に向かって左側に寄って形成されており、図４
（ｂ）の半導体レーザ素子に比べて、ワイヤボンドの許
容位置がはるかに大きくなっている。
発光領域４は、素子の幅方向の中心位置（中心面）に対
していずれか一方側にのみに設けられている。この場
合、半発光領域４は、素子の幅方向の中心位置に対し
て、図１に向かって左側に寄って形成されており、図４
（ｂ）の半導体レーザ素子に比べて、ワイヤボンドの許
容位置がはるかに大きくなっている。
【００２８】図２に、図１の半導体レーザ装置における
発光領域４とワイヤボンドの位置のの寸法関係を示して
いる。
発光領域４とワイヤボンドの位置のの寸法関係を示して
いる。
【００２９】図２に示すように、素子の幅方向の中心位
置（中心面）Ｃ１から発光領域４の幅方向の中心位置
（中心面）Ｃ２からまでの距離をａ（μｍ）、素子の幅
をｗ（μｍ）とした場合に、０＜ａ＜ｗ／２とする。こ
の場合、ａを０より大きくすることにより、発光領域４
を素子の幅方向の中心位置Ｃ１に対していずれか一方側
のみに形成することができる。また、ａはｗ／２未満で
あればよい。さらに、素子端から１０（μｍ）までは素
子分割の際にダメージを受け易いので、下記の式（１）
に示すように、 ０＜ａ＜（ｗ／２）−１０ ・・・（１） とするのが望ましい。この式（１）の場合には、発光領
域４の幅（５μｍ程度）を無視しており、厳密に言え
ば、発光領域４の一方の端は、素子の幅方向の中心面か
ら反対側に出てしまい、または、発光領域４の他方の端
は、素子端から１０μｍの位置から外に出てしまうた
め、発光領域の幅をｘとして、 ｘ／２＜ａ＜（ｗ／２）−１０−（ｘ／２）・・・（２） とすることができる。
置（中心面）Ｃ１から発光領域４の幅方向の中心位置
（中心面）Ｃ２からまでの距離をａ（μｍ）、素子の幅
をｗ（μｍ）とした場合に、０＜ａ＜ｗ／２とする。こ
の場合、ａを０より大きくすることにより、発光領域４
を素子の幅方向の中心位置Ｃ１に対していずれか一方側
のみに形成することができる。また、ａはｗ／２未満で
あればよい。さらに、素子端から１０（μｍ）までは素
子分割の際にダメージを受け易いので、下記の式（１）
に示すように、 ０＜ａ＜（ｗ／２）−１０ ・・・（１） とするのが望ましい。この式（１）の場合には、発光領
域４の幅（５μｍ程度）を無視しており、厳密に言え
ば、発光領域４の一方の端は、素子の幅方向の中心面か
ら反対側に出てしまい、または、発光領域４の他方の端
は、素子端から１０μｍの位置から外に出てしまうた
め、発光領域の幅をｘとして、 ｘ／２＜ａ＜（ｗ／２）−１０−（ｘ／２）・・・（２） とすることができる。
【００３０】また、ワイヤボンド面８の幅方向の中心位
置から素子の幅方向の中心位置（中心面）までの距離を
ｂ（μｍ）、ワイヤボンドボールの径をｒ（μｍ）とし
た場合に、素子の幅方向の中心位置に対して発光領域４
の形成側とは反対側にワイヤボンド面８の幅方向の中心
位置を取って、 （ｒ／２）−ａ＜ｂ＜（ｗ−ｒ）／２ ・・・（３） となるように、ワイヤをボンディングする。この式
（３）の場合には、発光領域４の幅（５μｍ程度）を無
視しており、上記式（１）と対応している。
置から素子の幅方向の中心位置（中心面）までの距離を
ｂ（μｍ）、ワイヤボンドボールの径をｒ（μｍ）とし
た場合に、素子の幅方向の中心位置に対して発光領域４
の形成側とは反対側にワイヤボンド面８の幅方向の中心
位置を取って、 （ｒ／２）−ａ＜ｂ＜（ｗ−ｒ）／２ ・・・（３） となるように、ワイヤをボンディングする。この式
（３）の場合には、発光領域４の幅（５μｍ程度）を無
視しており、上記式（１）と対応している。
【００３１】さらに、発光領域の幅をｘとして考慮に入
れると、発光領域４の端はワイヤボンドの端に重なるた
め、 （ｒ／２）−ａ＋（ｘ／２）＜ｂ＜（ｗ−ｒ）／２・・（４） とする必要がある。
れると、発光領域４の端はワイヤボンドの端に重なるた
め、 （ｒ／２）−ａ＋（ｘ／２）＜ｂ＜（ｗ−ｒ）／２・・（４） とする必要がある。
【００３２】このようにすると、発光領域の幅ｘを考慮
に入れても、ワイヤボンド面８と発光領域４とが重なら
ないように、ワイヤボンドすることができる。
に入れても、ワイヤボンド面８と発光領域４とが重なら
ないように、ワイヤボンドすることができる。
【００３３】上記式（１）および式（３）を用いて具体
的に説明する。
的に説明する。
【００３４】例えばワイヤボンドボールの径ｒ＝１００
μｍとすると、従来の半導体レーザ素子では不可能であ
った素子幅ｗ＝１５０μｍの場合であっても、上記式
（１）および式（３）は０＜ａ＜６５、５０−ａ＜ｂ＜
２５となり、これらを満たすような（ａ，ｂ）、例えば
（３５，２０）を容易に見い出すことができる。素子幅
ｗがこれより大きい場合には、より容易に（ａ，ｂ）を
見出すことができる。
μｍとすると、従来の半導体レーザ素子では不可能であ
った素子幅ｗ＝１５０μｍの場合であっても、上記式
（１）および式（３）は０＜ａ＜６５、５０−ａ＜ｂ＜
２５となり、これらを満たすような（ａ，ｂ）、例えば
（３５，２０）を容易に見い出すことができる。素子幅
ｗがこれより大きい場合には、より容易に（ａ，ｂ）を
見出すことができる。
【００３５】このようにして得られる半導体レーザ素子
は、ｎ型半導体層２とｐ型半導体層３のｐｎ接合面にノ
ンドープまたはｐ型の発光領域４がストライプ状に形成
されており、この発光領域４は、素子幅方向の中心位置
に対していずれか一方側にのみに形成され、発光領域４
が素子中心位置から離れているので、発光領域４と重な
らないようにワイヤボンドさせるための許容幅が大き
く、発光領域８とワイヤボンド面８との水平方向の距離
をより大きく取ることが可能となる。したがって、ワイ
ヤボンド面８が発光領域４の直上に位置しないため、発
光領域４とワイヤボンドのためのｐ側電極６との垂直方
向の距離が５μｍ以内と非常に小さいにも拘らず、ワイ
ヤボンドの際に発光領域４がダメージを受けることがな
く、４０ｍＷの高出力動作時においても数万時間という
長寿命を確保することができた。
は、ｎ型半導体層２とｐ型半導体層３のｐｎ接合面にノ
ンドープまたはｐ型の発光領域４がストライプ状に形成
されており、この発光領域４は、素子幅方向の中心位置
に対していずれか一方側にのみに形成され、発光領域４
が素子中心位置から離れているので、発光領域４と重な
らないようにワイヤボンドさせるための許容幅が大き
く、発光領域８とワイヤボンド面８との水平方向の距離
をより大きく取ることが可能となる。したがって、ワイ
ヤボンド面８が発光領域４の直上に位置しないため、発
光領域４とワイヤボンドのためのｐ側電極６との垂直方
向の距離が５μｍ以内と非常に小さいにも拘らず、ワイ
ヤボンドの際に発光領域４がダメージを受けることがな
く、４０ｍＷの高出力動作時においても数万時間という
長寿命を確保することができた。
【００３６】なお、本実施形態では、気相成長法により
積層構造を形成したが、液相成長法を用いて図１に示す
半導体レーザ素子を作製することも可能であり、その場
合にも、本発明が有効であることは明かである。また、
図３（ｂ）に示したような半導体レーザ素子を上下逆の
逆極性に実装する場合にも、本発明は有効であることは
言うまでもないことである。
積層構造を形成したが、液相成長法を用いて図１に示す
半導体レーザ素子を作製することも可能であり、その場
合にも、本発明が有効であることは明かである。また、
図３（ｂ）に示したような半導体レーザ素子を上下逆の
逆極性に実装する場合にも、本発明は有効であることは
言うまでもないことである。
【００３７】積層構造を気相成長法により形成した半導
体レーザ素子を、液相成長法による従来の半導体レーザ
素子と同一の極性で実装することができるので、制御性
・均一性に優れた気相成長法を用いて半導体レーザ素子
を作製することができる。また、気相成長法による積層
構造と同様の積層構造を液相成長法により形成した場合
や、液相成長法により形成した積層構造を従来の半導体
レーザ素子と逆極性で実装した場合でも同様に、高い信
頼性の半導体レーザ素子を得ることができる。
体レーザ素子を、液相成長法による従来の半導体レーザ
素子と同一の極性で実装することができるので、制御性
・均一性に優れた気相成長法を用いて半導体レーザ素子
を作製することができる。また、気相成長法による積層
構造と同様の積層構造を液相成長法により形成した場合
や、液相成長法により形成した積層構造を従来の半導体
レーザ素子と逆極性で実装した場合でも同様に、高い信
頼性の半導体レーザ素子を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、発光領域
が素子幅方向の中心位置から離れているため、素子幅を
例えば２５０μｍ以下と狭くしても、発光領域と重なら
ないようにワイヤボンドを行うための許容幅を十分大き
くとることができる。また、ワイヤボンド面と発光領域
との水平方向の距離を大きく取れるため、ワイヤボンド
面と発光領域との垂直方向の距離が例えば５μｍ以下と
小さくなっても、発光領域と重ならないようにワイヤボ
ンドを行うことができる。したがって、ワイヤボンドの
際に発光領域が受けるダメージをなくすことができ、高
光出力動作においても信頼性に優れた半導体レーザ素子
とすることができる。
が素子幅方向の中心位置から離れているため、素子幅を
例えば２５０μｍ以下と狭くしても、発光領域と重なら
ないようにワイヤボンドを行うための許容幅を十分大き
くとることができる。また、ワイヤボンド面と発光領域
との水平方向の距離を大きく取れるため、ワイヤボンド
面と発光領域との垂直方向の距離が例えば５μｍ以下と
小さくなっても、発光領域と重ならないようにワイヤボ
ンドを行うことができる。したがって、ワイヤボンドの
際に発光領域が受けるダメージをなくすことができ、高
光出力動作においても信頼性に優れた半導体レーザ素子
とすることができる。
【００３９】また、液相成長させた素子であっても気相
成長させた素子と同様な構造を持つ場合には、本発明を
用いることによって高い信頼性を確保することができ
る。
成長させた素子と同様な構造を持つ場合には、本発明を
用いることによって高い信頼性を確保することができ
る。
【００４０】このように高い信頼性を有する半導体レー
ザ素子は、光情報処理分野に好適に利用することができ
る。また、半導体レーザ素子の素子幅をさらに狭くする
ことができるため、今後の材料の低減および小型軽量化
を目指した開発動向にも十分対応することができる。
ザ素子は、光情報処理分野に好適に利用することができ
る。また、半導体レーザ素子の素子幅をさらに狭くする
ことができるため、今後の材料の低減および小型軽量化
を目指した開発動向にも十分対応することができる。
【図１】本発明の一実施形態である半導体レーザ装置の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図２】図１の半導体レーザ装置における発光領域４と
ワイヤボンドの位置の寸法関係を示す拡大断面図であ
る。
ワイヤボンドの位置の寸法関係を示す拡大断面図であ
る。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、従来の液相成長法によ
り形成された半導体レーザ装置の構成を示す断面図であ
る。
り形成された半導体レーザ装置の構成を示す断面図であ
る。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、従来の気相成長法によ
り形成された半導体レーザ装置の構成を示す断面図であ
る。
り形成された半導体レーザ装置の構成を示す断面図であ
る。
１ ｎ型半導体基板 ２ ｎ型半導体層 ３ ｐ型半導体層 ４ ノンドープまたはｐ型の発光領域 ５ ｎ側電極 ６ ｐ側電極 ７ ヒートシンク ８ ワイヤボンド面
Claims (5)
- 【請求項１】 ｐｎ接合面を含む積層構造が設けられ、
該ｐｎ接合面に、共振器に平行なストライプ状の発光領
域が設けられた半導体レーザ素子において、 該発光領域は、素子の幅方向の中心面に対していずれか
一方側にのみに設けられた半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記素子の幅方向の中心面から前記発光
領域の幅方向の中心面までの距離をａ（μｍ）、前記素
子の幅をｗ（μｍ）とした場合に、０＜ａ＜（ｗ／２）
−１０の条件を満足する請求項１記載の半導体レーザ素
子。 - 【請求項３】 前記発光領域と、半導体レーザ素子に電
流を注入するためのワイヤがボンディングされる電極表
面とは、該電極表面に垂直方向の距離が５μｍ以下であ
る請求項１または２記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記積層構造が気相成長法により形成さ
れている請求項１記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の半導体
レーザ素子にワイヤをボンディングした半導体レーザ装
置であって、 前記素子の幅方向の中心面から前記発光領域の幅方向の
中心面までの距離をａ（μｍ）、該素子の幅をｗ（μ
ｍ）、該素子の幅方向の中心面からワイヤボンド面の幅
方向の中心位置までの距離をｂ（μｍ）、ワイヤボンド
ボールの径をｒ（μｍ）とした場合に、該素子の幅方向
の中心面に対して発光領域形成側とは反対側に該ワイヤ
ボンド面の幅方向の中心位置を取り、（ｒ／２）−ａ＜
ｂ＜（ｗ−ｒ）／２の条件を満足するようにワイヤをボ
ンディングした半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28415495A JPH09129965A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28415495A JPH09129965A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129965A true JPH09129965A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17674882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28415495A Pending JPH09129965A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09129965A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6281524B1 (en) | 1997-02-21 | 2001-08-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device |
| WO2008016019A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Composant laser à semiconducteur et son procédé de fabrication |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28415495A patent/JPH09129965A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6281524B1 (en) | 1997-02-21 | 2001-08-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device |
| US6404792B2 (en) | 1997-02-21 | 2002-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device |
| WO2008016019A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Composant laser à semiconducteur et son procédé de fabrication |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040604 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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|
| A521 | Written amendment |
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Effective date: 20050829 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |